扬州中学2024-2025学年高一下学期期中考试化学试题（含解析）

这是一份扬州中学2024-2025学年高一下学期期中考试化学试题（含解析），共4页。试卷主要包含了1ml·L-1 CO的溶液中， 下列物质性质和用途相对应的是等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.作答第I卷前，请考生务必将自己的姓名、考试证号等写在答题卡上并贴上条形码。
2.将选择题答案填写在答题卡的指定位置上，非选择题一律在答题卡上作答，在试卷上答题无效。
3.考试结束后，请将答题卡交监考人员。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56
第I卷(选择题 共39分)
单项选择题：本大题共13小题，每小题3分，共39分。每题只有一项最符合题意。
1. 下列措施不利于实现碳达峰、碳中和的是
A. 光伏发电代替燃煤发电B. 氢氧燃料电池汽车代替燃油汽车
C. 利用CO2和H2合成淀粉D. 加大化石能源的开发使用
2. 下列有关化学用语的说法正确的是
A. Na+的结构示意图为：B. HCl的电子式：
C. H2O的空间填充模型：D. 中子数为9的氮原子：
3. 下列图示装置能达到实验目的是
A. AB. BC. CD. D
4. 一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述错误的是
A. X的常见化合价有-1、-2
B. Y在空气中燃烧的产物是纯净物
C. 原子半径大小为Y>X
D. 作为相对原子质量标准的原子是W的一种同位素
5. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 强碱性溶液中：Na+、NH、NO、SO
B. 澄清透明溶液中：K+、Na+、NO、SO
C. 含有0.1ml·L-1 CO的溶液中：Na+、Ba2+、OH-、NO
D. 强酸性溶液中：K+、Fe2+、NO、SO
6. 下列物质性质和用途相对应的是
A. N2的化学性质稳定，可用作粮食保护气
B. 浓硫酸具有脱水性，可做干燥剂
C. 氨气易溶于水，可用作制冷剂
D. SiO2属于酸性氧化物，可用于制光导纤维
7. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B
C.
D.
8. 海洋生物参与氮循环的过程如图所示。下列说法正确的是

A. 反应①中发生了电子转移B. 反应③、⑤属于氮的固定
C. 反应③可能有氧气参与D. 生物死亡后，氮不再参与海洋中的氮循环
9. 一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为：
B. 物质A在0～6s内的平均反应速率为
C. 反应进行到时，v(A)=v(C)
D. 反应进行到时，各物质的浓度不再改变，反应停止
10. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
11. 氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造船底防污漆、杀虫剂等。一价铜在酸性溶液中可歧化为二价铜离子和铜单质。用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)制备氧化亚铜的流程如下图：
下列说法正确的是
A. “焙烧”反应产生的气体会污染环境，可通入CaCl2溶液除去
B. “酸溶”时Cu2S发生反应的化学方程式为Cu2S+6HNO3(稀)═2Cu(NO3)2+2NO↑+S+3H2O
C. “沉铁”后获得的滤渣1，主要成分为Fe(OH)3
D. Cu2O与稀硫酸反应时，稀硫酸是氧化剂
12. “肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心，可将NH3与NH2OH转化为肼(NH2NH2)，其反应历程如下：
下列说法不正确的是
A. NH3中的N原子满足8电子稳定结构
B. 催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+，后又被还原为Fe2+
C. 反应的化学方程式为：NH2OH+NH3NH2NH2+H2O
D. 若将NH3替换为ND3，NH2OH替换为NH2OD，反应可得ND2ND2
13. 铁粉活化用于污水处理。活化方法如下：向一定量表面被部分氧化的铁粉中加入少量稀盐酸和H2O2(少量H2O2有利于铁粉活化)，搅拌。一段时间后，铁粉吸附Fe2+形成胶体。活化过程中，溶液中c(Fe2+)、c(Fe3+)随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 0~2.5 min，c(Fe3+)增大的主要原因是：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
B. 0~2.5 min，溶液中c(H+)不断增大
C. 反应至5 min时，已有部分Fe2+被铁粉吸附
D. 5 min后，c(Fe2+)减小，可能是H2O2将Fe2+还原为Fe
第Ⅱ卷(非选择题 共61分)
14. 近年来，我国化工技术获得重大突破，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇(CH3OH)是其中的一个研究项目，该研究发生的主要反应如下：
I．CO与H2反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
Ⅱ．CO2与H2反应合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
（1）上述符合原子利用率100%的反应是___________(填“I”或“Ⅱ”)。
（2）在某一时刻采取下列措施，能使反应I的反应速率减小的措施有___________(填字母，下同)。
A．降低反应温度
B．恒温恒容下，再充入CO
C．恒温恒压下，向其中充入Ar
（3）一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ，下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的有___________。
A. 单位时间内消耗3mlH2，同时生成1ml的CH3OH
B. CH3OH的体积分数不再发生变化
C. 3v正(CO2) = v逆(H2)
D. 容器内气体密度不再改变
（4）H2还原CO电化学法制备甲醇(CO+2H2=CH3OH)的工作原理如图所示。通入CO的一端是电池___________(填“正”或“负”)极，电池工作过程中H+通过质子膜向___________(填“左”或者“右”)移动，通入H2的一端发生的电极反应为___________。
15. 聚合硫酸铁［Fex(OH)y(SO4)z］是高效水处理剂(Fe为+3价)。实验室用某冶金厂的废渣(主要成分为Fe2O3、Al2O3和少量SiO2)制备聚合硫酸铁的流程如下：
（1）元素Al位于元素周期表中的位置___________。
（2）“过滤”时得到滤渣的主要成分为___________。
（3）检验“还原”反应进行完全的操作是___________。
（4）不同金属离子生成氢氧化物沉淀时开始沉淀、完全沉淀的pH如下表所示：
①沉铝时应控制溶液pH的范围是___________。
②写出沉铝时反应的离子方程式：___________。
（5）聚合硫酸铁［Fex(OH)y(SO4)z］的组成可通过下列实验步骤测定：
I．称取一定质量的聚合硫酸铁，…………，得到白色固体a g；
Ⅱ．另称取与步骤Ⅰ等质量的聚合硫酸铁溶于稀硫酸中，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗液合并，用KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液b mL。试回答：
①补充完成步骤Ⅰ的实验操作___________。(须使用的试剂：稀盐酸、BaCl2溶液)
②若步骤Ⅱ“洗涤”不充分，则将导致实验测得Fex(OH)y(SO4)z中x：z___________(填“偏大”或“不变”或“偏小”)。
16. 磷酸亚铁锂(LiFePO4)广泛用作锂电池正极材料。一种以磷铁粉(主要成分为FeP、Fe2P)为原料制备磷酸亚铁锂的生产流程如下：
（1）“焙烧”是在空气中，700℃条件下使磷、铁元素分别转化为Fe2O3和Na3PO4，反应中放出CO2。写出焙烧时FeP发生反应的化学方程式：___________。
（2）研究发现，Fe2O3用硫酸直接浸取的反应性很差，需要先用淀粉将其还原为二价铁。“还原”时的固碳比[固碳比)]对“酸浸”时铁浸出率的影响如图所示。当后，铁浸出率降低，其原因是___________。
（3）向Na3PO4溶液中加入H3PO4的目的：①调节混合液的pH；②___________。
（4）“煅烧”需要在氩气氛围中进行，原因是___________。
（5）产品中铁元素含量测定：准确称取2.800g产品，加入足量盐酸溶解，过滤去除不溶性杂质，将滤液移入100mL容量瓶，定容至刻度线，取20.00mL于锥形瓶中，加入还原剂，将Fe3+全部还原为Fe2+，用0.04000ml/LK2Cr2O7溶液与Fe2+反应(反应原理为：6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O)，恰好完全反应时，消耗K2Cr2O7溶液16.00mL。计算产品中铁元素的质量分数。___________ (写出计算过程)。
17. S和N的某些化合物属于环境污染物，科学处理及利用是研究的热点。
（1）水体中的与在微生物作用下可转化为N2和S，该反应的离子方程式为___________。
（2）废水中的硫化物可用H2O2将其氧化为单质S进行回收。在1L废水中单质S回收率随H2O2加入量的变化如图所示。H2O2加入量大于12mg时，废水中单质S的回收率下降的原因可能是___________。
（3）SO2的脱除
用氨水吸收过量SO2可得NH4HSO3溶液，再通入空气氧化，得到硫酸盐。①在空气氧化时，溶液中有SO2逸出，原因是___________(用相关离子方程式表示)；
②实验证实，当温度高于70℃时，SO2的吸收率会大幅下降，其原因是___________。
（4）某种使用钒催化剂的NH3还原技术，能够有效脱除烟气中的氮氧化物。该技术的机理如图所示。
①X的成分是___________和___________。
②当1 ml NH3脱除了1 ml NO时，理论上还需通入标准状况下O2的体积为___________。
答案与解析
第I卷(选择题 共39分)
单项选择题：本大题共13小题，每小题3分，共39分。每题只有一项最符合题意。
1. 下列措施不利于实现碳达峰、碳中和的是
A. 光伏发电代替燃煤发电B. 氢氧燃料电池汽车代替燃油汽车
C. 利用CO2和H2合成淀粉D. 加大化石能源的开发使用
【答案】D
【解析】
【详解】A．光伏为清洁能源，可减少燃煤产生的CO2，有利于减排，A不符合题意；
B．氢燃料电池排放水，无CO2，直接减少交通碳排放，B不符合题意；
C．通过技术手段固定CO2，降低大气中CO2浓度，助力碳中和，C不符合题意；
D．化石能源燃烧会释放大量CO2，增加碳排放，阻碍目标实现，D符合题意；
故选D
2. 下列有关化学用语的说法正确的是
A. Na+的结构示意图为：B. HCl的电子式：
C. H2O的空间填充模型：D. 中子数为9的氮原子：
【答案】B
【解析】
【详解】A．Na+核外有10个电子，Na+的结构示意图为，故A错误；
B．HCl是共价化合物，电子式为，故B正确；
C． 是H2O的球棍模型，故C错误；
D．中子数为9的氮原子，质量数为16，表示为，故D错误；
选B。
3. 下列图示装置能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．氯化铵分解后在试管口化合生成氯化铵，不能制备氨气，应选铵盐与碱共热制备，故A错误；
B．氨气与浓硫酸反应，不能干燥氨气，应选碱石灰干燥，故B错误；
C．氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，且氨气的密度比空气密度小，图中应将导管伸入试管底部收集，故C错误；
D．氨气极易溶于水，图中倒扣的漏斗可防止倒吸，故D正确；
故选D
4. 一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构。下列叙述错误的是
A. X的常见化合价有-1、-2
B. Y在空气中燃烧的产物是纯净物
C. 原子半径大小为Y>X
D. 作为相对原子质量标准的原子是W的一种同位素
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒， X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。
【详解】A．O的常见价态为-2(如)，过氧化物中为-1(如)，A正确；
B．Mg在空气中燃烧生成MgO(主产物)和少量(与N2反应)，产物为混合物，B错误；
C．同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，原子半径：，C正确；
D．W是C，相对原子质量标准的原子是C的一种同位素：，D正确；
故选B。
5. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 强碱性溶液中：Na+、NH、NO、SO
B. 澄清透明的溶液中：K+、Na+、NO、SO
C. 含有0.1ml·L-1 CO的溶液中：Na+、Ba2+、OH-、NO
D. 强酸性溶液中：K+、Fe2+、NO、SO
【答案】B
【解析】
【详解】A．强碱溶液中含大量氢氧根离子，会与反应生成水合氨，不能大量共存，故A不选；
B．澄清透明的溶液中：、、、互不反应，能大量共存，故B选；
C．钡离子和碳酸根要生成碳酸钡沉淀，不能大量共存，故C不选；
D．强酸性溶液中，硝酸根离子会将亚铁离子氧化成铁离子，不能大量共存，故D不选；
答案选B。
6. 下列物质的性质和用途相对应的是
A. N2的化学性质稳定，可用作粮食保护气
B. 浓硫酸具有脱水性，可做干燥剂
C. 氨气易溶于水，可用作制冷剂
D. SiO2属于酸性氧化物，可用于制光导纤维
【答案】A
【解析】
【详解】A．氮气化学性质稳定，常温下难与其他物质反应，因此用作粮食保护气，隔绝氧气以防止氧化或腐败，A符合题意；
B．浓硫酸作干燥剂是利用其吸水性，而脱水性是指将物质中的H、O元素按水比例脱去（如使有机物碳化），二者用途不同，B不符合题意；
C．氨气用作制冷剂是因液氨气化吸热导致环境降温，与易溶于水的性质无关，C不符合题意；
D．二氧化硅用于制作光导纤维是因高透光性和折射率，属于物理性质，与其作为酸性氧化物的化学性质无关，D不符合题意；
故选A。
7. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．NO不溶于水且不与水反应，则NO不能只与水反应得到硝酸，A错误；
B．电解氯化镁溶液，阴极上氢离子放电顺序优先镁离子，则电解氯化镁溶液不能生成单质镁，B错误；
C．碳酸的酸性比次氯酸的强，向次氯酸钙溶液中通入二氧化碳气体可生成HClO，次氯酸见光分解生成HCl和氧气，反应能实现转化，C正确；
D．亚硫酸的酸性比盐酸的弱，二氧化硫和氯化钡溶液不反应，D错误；
答案为：C。
8. 海洋生物参与氮循环的过程如图所示。下列说法正确的是

A. 反应①中发生了电子转移B. 反应③、⑤属于氮的固定
C. 反应③可能有氧气参与D. 生物死亡后，氮不再参与海洋中的氮循环
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应①中化合价未发生变化，则没有发生电子转移，故A错误；
B．氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮，因此反应③、⑤不属于氮的固定，故B错误；
C．反应③N2H4中N化合价升高，失去电子，作还原剂，需要氧化剂参与反应，因此可能有氧气参与，故C正确；
D．根据图中信息得到生物死亡后，氮也参与海洋中的氮循环，故D错误。
综上所述，答案为C。
9. 一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为：
B. 物质A在0～6s内的平均反应速率为
C. 反应进行到时，v(A)=v(C)
D. 反应进行到时，各物质的浓度不再改变，反应停止
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图知，B、C是反应物而A、D是生成物，6s内n(A)=1.2ml、n(B)=(1.0-0.4)ml=0.6ml、n(C)=(1.0-0.2)ml=0.8ml、n(D)=0.4ml，相同时间内A、B、C、D的计量数之比等于其物质的量之比=1.2ml：0.6ml：0.8ml：0.4ml=6：3：4：2，该反应方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g)，A错误；
B．反应进行了6s，(A)===0.1ml•L-1•s-1，B正确；
C．同一段时间内，各物质的反应速率之比等于其计量数之比，由A项分析可知，A、C的系数不相等，反应进行到1s时，所以，C错误；
D．由题干图示信息可知，反应进行到6s时，各物质的物质的量保持不变，即各物质的正逆反应速率相等，达到化学平衡状态，该过程是动态平衡，反应没有停止，D错误；
故选B。
10. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
详解】A．未对溶液加热，无法确保NH3挥发，湿润红色石蕊试纸不变色不能证明无，结论错误，A错误；
B．FeCl3与过量KI反应后，滴加KSCN溶液显红色，说明仍有Fe3+存在，表明反应未彻底进行，存在可逆反应，结论正确，B正确；
C．盐酸的酸性强于硅酸，但HCl并非Cl的最高价氧化物对应酸(应为HClO4)，不能直接比较Cl与Si的非金属性，结论错误，C错误；
D．SO2使红色褪去是因为与NaOH反应导致碱性减弱，体现的是SO2酸性氧化物的性质，而非漂白性，结论错误，D错误；
故选B。
11. 氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造船底防污漆、杀虫剂等。一价铜在酸性溶液中可歧化为二价铜离子和铜单质。用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)制备氧化亚铜的流程如下图：
下列说法正确的是
A. “焙烧”反应产生的气体会污染环境，可通入CaCl2溶液除去
B. “酸溶”时Cu2S发生反应的化学方程式为Cu2S+6HNO3(稀)═2Cu(NO3)2+2NO↑+S+3H2O
C. “沉铁”后获得的滤渣1，主要成分为Fe(OH)3
D. Cu2O与稀硫酸反应时，稀硫酸是氧化剂
【答案】C
【解析】
【分析】根据流程图可知，黄铜矿(主要成分为CuFeS2)经过焙烧被氧化，生成固体FeS、Cu2S、FeO和气体SO2，固体经过稀硝酸酸溶步骤后，得到硝酸铁、硝酸铜和S、NO，后续加入氢氧化钠调节pH，使溶液中的铁离子以氢氧化铁形式沉淀下来，过滤后得到的滤液中主要含铜离子，再加入氢氧化钠调节适当pH，再次沉铜，得到氢氧化铜沉淀后进行灼烧得到氧化铜，再加入铜单质，发生氧化还原反应最终制备得到Cu2O。
【详解】A．“焙烧”反应产生的气体为二氧化硫，属于污染性气体，若直接排入空气中会污染环境，但CaCl2溶液不能吸收二氧化硫气体，需要用碱性干燥剂如碱石灰等，A错误；
B．根据得失电子守恒配平可知，“酸溶”时Cu2S发生反应的化学方程式为3Cu2S+16HNO3(稀)═6Cu(NO3)2+4NO↑+3S+8H2O，B错误；
C．据分析可知，“沉铁”后获得的滤渣1，主要成分为Fe(OH)3，C正确；
D．Cu2O与稀硫酸反应方程式为Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O，稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂，D错误；
故选C。
12. “肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心，可将NH3与NH2OH转化为肼(NH2NH2)，其反应历程如下：
下列说法不正确的是
A. NH3中的N原子满足8电子稳定结构
B. 催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+，后又被还原为Fe2+
C. 反应的化学方程式为：NH2OH+NH3NH2NH2+H2O
D. 若将NH3替换为ND3，NH2OH替换为NH2OD，反应可得ND2ND2
【答案】D
【解析】
【详解】A．氨分子是共价化合物，电子式为，分子中氮原子满足8电子稳定结构，故A正确；
B．由图可知，反应过程中亚铁离子先失去电子发生氧化反应生成铁离子，后铁离子又得到电子发生还原反应生成亚铁离子，故B正确；
C．由题意可知，转化为肼的反应为亚铁离子做催化剂条件下氨气与羟胺反应生成肼和水，反应的化学方程式为NH2OH+NH3NH2NH2+H2O，故C正确；
D．由反应历程可知，反应过程中，生成的肼有两个氢原子来源于氨分子，另外两个氢原子来自于羟胺，所以若将氨分子替换为ND3，羟胺替换为NH2OD，得到ND2NH2和D2O，故D错误；
故选D。
13. 铁粉活化用于污水处理。活化方法如下：向一定量表面被部分氧化的铁粉中加入少量稀盐酸和H2O2(少量H2O2有利于铁粉活化)，搅拌。一段时间后，铁粉吸附Fe2+形成胶体。活化过程中，溶液中c(Fe2+)、c(Fe3+)随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 0~2.5 min，c(Fe3+)增大的主要原因是：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
B. 0~2.5 min，溶液中c(H+)不断增大
C. 反应至5 min时，已有部分Fe2+被铁粉吸附
D. 5 min后，c(Fe2+)减小，可能是H2O2将Fe2+还原为Fe
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，0∼2.5 min，和同时产生，主要来源于被氧化的铁粉即Fe2O3和稀盐酸反应得到的，A错误；
B．由图可知，0∼2.5 min，和不断产生，是由于Fe2O3和Fe都与稀盐酸反应，盐酸不断被消耗，酸性减弱，不断减小，B错误；
C．题干给的条件是一段时间后，铁粉吸附形成胶体，5min之前未反应完的铁粉吸附部分Fe2+形成胶体，C正确；
D．5 min后，减小是因为铁粉吸附Fe2+形成胶体，而具有氧化性，能氧化，D错误；
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题 共61分)
14. 近年来，我国化工技术获得重大突破，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇(CH3OH)是其中的一个研究项目，该研究发生的主要反应如下：
I．CO与H2反应合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
Ⅱ．CO2与H2反应合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
（1）上述符合原子利用率100%的反应是___________(填“I”或“Ⅱ”)。
（2）在某一时刻采取下列措施，能使反应I的反应速率减小的措施有___________(填字母，下同)。
A．降低反应温度
B．恒温恒容下，再充入CO
C．恒温恒压下，向其中充入Ar
（3）一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ，下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的有___________。
A. 单位时间内消耗3mlH2，同时生成1ml的CH3OH
B. CH3OH的体积分数不再发生变化
C. 3v正(CO2) = v逆(H2)
D. 容器内气体密度不再改变
（4）H2还原CO电化学法制备甲醇(CO+2H2=CH3OH)的工作原理如图所示。通入CO的一端是电池___________(填“正”或“负”)极，电池工作过程中H+通过质子膜向___________(填“左”或者“右”)移动，通入H2的一端发生的电极反应为___________。
【答案】（1）I （2）AC （3）BC
（4） ①. 正 ②. 左 ③. H2-2e-=2H+
【解析】
【小问1详解】
原子经济性指的是反应物原子全部转移到生成物中，原子利用率是100%。反应Ⅰ和Ⅱ中 符合原子经济性的是反应Ⅰ；
【小问2详解】
A．降低反应温度活化分子数减小，反应速率减慢，A正确；
B．恒温恒容下，再充入CO，增大了反应物浓度，反应速率加快，B错误；
C．恒温恒压下，向其中充入Ar，容器体积扩大，各物质浓度降低，反应速率减慢，C正确；
故选AC；
【小问3详解】
A．单位时间内消耗3mlH2，同时生成1ml的CH3OH，反应进行的方向相同，不一定达平衡状态，A错误；
B．CH3OH的体积分数不再发生变化，表明正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，B正确；
C．当3v正(CO2) = v逆(H2)时，正、逆速率相等，则反应达平衡状态，C正确；
D．容器内气体的质量不变，体积不变，密度始终不变，则反应不一定达平衡状态，D错误；
故选BC；
【小问4详解】
从图中可以看出，CO→CH3OH，C元素由+2价降低到-2价，得电子发生还原反应，则通入CO一端的电极为正极，通H2的一端是电池的负极，发生氧化反应，电极反应为：H2-2e-=2H+，电池工作过程中，阳离子向正极移动，则H+通过质子膜向左(正极)移动，通入CO的一端发生还原反应。答案为：正；左；H2-2e-=2H+。
15. 聚合硫酸铁［Fex(OH)y(SO4)z］是高效水处理剂(Fe为+3价)。实验室用某冶金厂的废渣(主要成分为Fe2O3、Al2O3和少量SiO2)制备聚合硫酸铁的流程如下：
（1）元素Al位于元素周期表中的位置___________。
（2）“过滤”时得到的滤渣的主要成分为___________。
（3）检验“还原”反应进行完全的操作是___________。
（4）不同金属离子生成氢氧化物沉淀时开始沉淀、完全沉淀的pH如下表所示：
①沉铝时应控制溶液pH的范围是___________。
②写出沉铝时反应的离子方程式：___________。
（5）聚合硫酸铁［Fex(OH)y(SO4)z］的组成可通过下列实验步骤测定：
I．称取一定质量的聚合硫酸铁，…………，得到白色固体a g；
Ⅱ．另称取与步骤Ⅰ等质量的聚合硫酸铁溶于稀硫酸中，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗液合并，用KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液b mL。试回答：
①补充完成步骤Ⅰ的实验操作___________。(须使用的试剂：稀盐酸、BaCl2溶液)
②若步骤Ⅱ“洗涤”不充分，则将导致实验测得Fex(OH)y(SO4)z中x：z___________(填“偏大”或“不变”或“偏小”)。
【答案】（1）第3周期 ⅢA族
（2）SiO2 （3）取少量反应后溶液于试管中，加入KSCN溶液，若无现象，则反应完全
（4） ①. 5.2～6.5 ②. Al3+＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH
（5） ①. 边搅拌边向溶液中加入稀盐酸至固体全部溶解，往所得溶液中滴加BaCl2溶液至沉淀不再产生，过滤、洗涤2~3次、干燥至固体质量不再变化 ②. 偏小
【解析】
【分析】废渣主要成分是Fe2O3、Al2O3和少量 SiO2。酸浸时，Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，而SiO2不与稀硫酸反应，所以 “过滤” 时得到的滤渣主要成分是 SiO2，加入铁粉还原三价铁离子到亚铁离子，加入氨水沉淀铝离子，加入稀硫酸和过氧化氢氧化二价铁并最终生成聚合硫酸铁，据此答题。
【小问1详解】
元素Al的原子序数为13，位于元素周期表中第3周期ⅢA族。
【小问2详解】
废渣主要成分是 Fe2O3、Al2O3和少量 SiO2。酸浸时，Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，而SiO2不与稀硫酸反应，所以 “过滤” 时得到的滤渣主要成分是 SiO2。
【小问3详解】
“还原” 过程是将 Fe3+还原为 Fe2+，若反应完全，则溶液中不存在 Fe3+。Fe3+能与 KSCN溶液反应，使溶液变为血红色，所以通过向反应后的溶液中加入 KSCN 溶液，若溶液不变色，说明溶液中没有 Fe3+，即 “还原” 反应进行完全，
【小问4详解】
①沉铝的目的是让 Al3+完全沉淀，同时不能让 Fe2+沉淀。根据表格数据，Al3+完全沉淀的pH是 5.2，Fe2+开始沉淀的pH是6.5，所以应控制溶液 pH 的范围是5.2～6.5；
②用氨水沉铝，氨水中的一水合氨与Al3+反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子，所以离子方程式为：Al3+＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3。
【小问5详解】
①步骤Ⅰ的目的是将Fex(OH)y(SO4)z中的转化为BaSO4沉淀，实验操作为：边搅拌边向溶液中加入稀盐酸至固体全部溶解，往所得溶液中滴加BaCl2溶液至沉淀不再产生，过滤、洗涤2~3次、干燥至固体质量不再变化；
②另称取与步骤Ⅰ等质量的聚合硫酸铁溶于稀硫酸中，加入足量铜粉，将Fex(OH)y(SO4)z中的Fe3+转化为Fe2+，用KMnO4溶液滴定至终点，将Fe2+转化为Fe3+，若步骤②“洗涤”不充分，计算出的n(Fe3+)偏小，根据n(OH-)=3n(Fe3+)-2n()计算出的n(OH-)偏小，而n()不变，导致实验测得Fex(OH)y(SO4)z中y：z的比值偏小。
16. 磷酸亚铁锂(LiFePO4)广泛用作锂电池正极材料。一种以磷铁粉(主要成分为FeP、Fe2P)为原料制备磷酸亚铁锂的生产流程如下：
（1）“焙烧”是在空气中，700℃条件下使磷、铁元素分别转化为Fe2O3和Na3PO4，反应中放出CO2。写出焙烧时FeP发生反应的化学方程式：___________。
（2）研究发现，Fe2O3用硫酸直接浸取的反应性很差，需要先用淀粉将其还原为二价铁。“还原”时的固碳比[固碳比)]对“酸浸”时铁浸出率的影响如图所示。当后，铁浸出率降低，其原因是___________。
（3）向Na3PO4溶液中加入H3PO4的目的：①调节混合液的pH；②___________。
（4）“煅烧”需要在氩气氛围中进行，原因是___________。
（5）产品中铁元素含量测定：准确称取2.800g产品，加入足量盐酸溶解，过滤去除不溶性杂质，将滤液移入100mL容量瓶，定容至刻度线，取20.00mL于锥形瓶中，加入还原剂，将Fe3+全部还原为Fe2+，用0.04000ml/LK2Cr2O7溶液与Fe2+反应(反应原理为：6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O)，恰好完全反应时，消耗K2Cr2O7溶液16.00mL。计算产品中铁元素的质量分数。___________ (写出计算过程)。
【答案】（1）
（2）还原剂淀粉量不足，部分Fe(Ⅲ)未被还原为Fe(Ⅱ)，导致浸出率降低
（3）增加磷元素量，使铁、磷两种元素的比例约为1：1
（4）防止Fe(Ⅱ)被氧化
（5）38.40%
【解析】
【分析】磷铁粉主要成分为FeP、，加入碳酸钠和通入空气进行焙烧，根据题意知，生成和，同时反应中放出，溶解后过滤，得到和溶液，中加入淀粉发生氧化还原反应，产物加入硫酸后生成硫酸亚铁，溶液中加入磷酸消耗碳酸钠，从而调节pH，硫酸亚铁、磷酸钠、双氧水反应产生磷酸铁，磷酸铁与碳酸锂、草酸反应产生。
【小问1详解】
“焙烧”是在700℃条件下使磷、铁元素分别转化为和，反应中放出，FeP发生反应的化学方程式：。
【小问2详解】
加入淀粉与发生氧化还原反应，产生，当后，淀还原剂淀粉量不足，部分Fe(Ⅲ)未被还原为Fe(Ⅱ)，导致浸出率降低；
【小问3详解】
向溶液中加入的目的：①中和碳酸钠，调节混合液的pH；②调节铁、磷两种元素的比例为1：1；
【小问4详解】
二价铁容易被氧化，则“煅烧”需要在氩气氛围中进行，原因是：防止被氧化；
【小问5详解】
根据题中信息可知，反应为：，消耗溶液16.00mL，，根据可知，，2.80g产品中铁元素质量：，产品中铁元素的质量分数为：。
17. S和N的某些化合物属于环境污染物，科学处理及利用是研究的热点。
（1）水体中与在微生物作用下可转化为N2和S，该反应的离子方程式为___________。
（2）废水中的硫化物可用H2O2将其氧化为单质S进行回收。在1L废水中单质S回收率随H2O2加入量的变化如图所示。H2O2加入量大于12mg时，废水中单质S的回收率下降的原因可能是___________。
（3）SO2的脱除
用氨水吸收过量SO2可得NH4HSO3溶液，再通入空气氧化，得到硫酸盐。①在空气氧化时，溶液中有SO2逸出，原因是___________(用相关离子方程式表示)；
②实验证实，当温度高于70℃时，SO2的吸收率会大幅下降，其原因是___________。
（4）某种使用钒催化剂的NH3还原技术，能够有效脱除烟气中的氮氧化物。该技术的机理如图所示。
①X的成分是___________和___________。
②当1 ml NH3脱除了1 ml NO时，理论上还需通入标准状况下O2的体积为___________。
【答案】（1）SO+2NHN2↑+S↓+4H2O
（2）硫元素被H2O2氧化成更高价态的SO
（3） ①. 2HSO+O2=2SO+2H+，HSO+H+=SO2↑+H2O ②. SO2在水中溶解度减小(或氨水挥发或铵盐受热分解)，导致吸收率下降
（4） ①. N2 ②. H2O ③. 5.6L
【解析】
【小问1详解】
中氮元素化合价由-3升到0价，中硫元素化合价由+6降低到0价，离子方程式为：N2↑+S↓+4H2O。
【小问2详解】
H2O2具有强氧化性，H2O2加入量大于12mg时，所加H2O2越多，S回收率越低，可能是因为硫元素被氧化成更高价态的。
【小问3详解】
①用氨水吸收过量可得溶液，再通入空气氧化，将氧化为，离子方程式为：，溶液中H+浓度增大，酸性增强，未被氧化的和H+反应+ H+=+H2O，有逸出；
②在水中溶解度随温度升高而降低，故当温度高于70℃时，SO2的吸收率会大幅下降，原因是SO2在水中溶解度减小(或氨水挥发或铵盐受热分解)，导致吸收率下降；
【小问4详解】
①利用NH3还原脱除烟气中的氮氧化物，对比和，可知X的成分为N2和H2O；
②NH3脱除NO生成氮气和水，当1ml NH3脱除了1ml NO时，设需要xml O2，根据得失电子守恒，2+4x=3，x=0.25，标况下O2的体积为0.25ml×22.4L/ml=5.6L。
A．制备
B．干燥
C．收集并验满
D．吸收多余
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中滴加少量NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸颜色无变化
溶液中一定不含NH
B
向1mL 0.1ml/L FeCl3溶液中滴加5mL 0.1ml/L KI溶液，充分振荡，再滴加几滴KSCN溶液，溶液呈血红色
FeCl3和KI反应为可逆反应
C
将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中，振荡，产生白色沉淀
非金属性：Cl>Si
D
向滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2，溶液红色褪去
SO2具有漂白性
金属阳离子
Fe2+
Fe3+
Al3+
开始沉淀时的pH
6.5
1.5
3.3
完全沉淀时的pH
9.7
3.2
5.2
A．制备
B．干燥
C．收集并验满
D．吸收多余
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中滴加少量NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸颜色无变化
溶液中一定不含NH
B
向1mL 0.1ml/L FeCl3溶液中滴加5mL 0.1ml/L KI溶液，充分振荡，再滴加几滴KSCN溶液，溶液呈血红色
FeCl3和KI反应为可逆反应
C
将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中，振荡，产生白色沉淀
非金属性：Cl>Si
D
向滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2，溶液红色褪去
SO2具有漂白性
金属阳离子
Fe2+
Fe3+
Al3+
开始沉淀时的pH
6.5
1.5
3.3
完全沉淀时的pH
9.7
3.2
5.2